[流体力学] 振動円柱の渦発生周期とストローハル数

質問

テーラーの発生渦周期は固定円柱で
f=0.198*U/d*(1-19.7/Re)というのがあると思うんですが、
これは振動する円柱でも同様に扱えますか？
またストローハル数St=fd/Uで、振動円柱でも同様に扱えますか？？

自分で考えてみたのですが、fもStも変数をどれをとっても
振動には関係ないものばかりなので使えるかと思ったのですが。
UもdもReも・・・。

ご存知の方、ぜひ回答をお願いします。

回答No.2

tsutsutsu

振動する円柱では”ストローハル数St=fd/U”を使ってもいいとは思いますが,固定した場合とは違うものだとおもった方がいいかも知れません.（振動することによって流れ場は変わるので.）

実際にはbokewoさんの言うとおりロックイン現象というのが起こり,fが振動の周波数に一致してしまうそうです.つまり,振動にあわせて渦が出るようになるということです.そうすると,上の式ではfが一定になるので固定した場合と比較するとかなり違ったものになると思います.

回答No.1

bokewo

式の成立条件が「固定円柱」ですので、当然ながら「振動円柱」の場合に式をそのまま用いることは出来ないと思います。
流れの中に「固定円柱」を入れると、カルマン渦を生じ、それにより「固定円柱」も振動します。振動の周期が円柱の固有振動数と合えば、円柱は破壊されてしまいます。ここで、「固定円柱」を流体から受ける振動以外の外力によって振動させ「振動円柱」とすると「ロックイン」という現象が現れるようです。以下参考ＵＲＬを見てください。

参考URL：

http://future.pis.hitachi.co.jp/jpn/c_forum/c-2-2h.html